传统教学和多媒体教学有效结合的半导体物理教学模式.docVIP

传统教学和多媒体教学有效结合的半导体物理教学模式 　　【摘 要】分别阐述了传统教学和多媒体教学模式的必要性，设计了传统教学和多媒体教学有效结合的半导体物理教学模式，并对同一专业、纵向年级的两个班级学生的课堂表现和考试成绩进行对比。结果证明在半导体物理教学实践中，采用传统教学和多媒体教学有效结合的教学模式能明显提高教学质量。 　　【关键词】传统教学 多媒体教学 半导体物理 教学质量 　　【中图分类号】G420 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810（2015）30-0035-02 　　多媒体教学具有快速、形象、直观、重复性强等特点，已经成为高校教学的一种重要教学形式，提高了教学效率和教学水平。但并不是每门课程都适合采用多媒体教学的形式，关于多媒体教学对不同学科教学质量影响的利与弊，已经有很多的理论研究和实践证明。半导体物理是微电子、光电子等学科的核心专业课程，在专业课程体系中占有重要的地位。在教学实践中，该如何有效利用多媒体技术，在有限的时间内把半导体物理学中最基本的理论基础知识、方法、技术传授给学生，使其与传统的教学方法互补，促进教学方法的改革、完善并提高教学质量呢？笔者结合自身的教学实践，就这一问题进行分析和探讨。 　　一 多媒体教学的必要性 　　半导体物理课程的特点是理论性强、知识点分散、公式推导多，同时有很多半导体器件的能级图、结构图和工艺流程图等各种示意图。这就需要在有限的课时内不仅要把半导体材料的各种物理特性以及多种半导体器件的工作原理讲解清楚，还要进行比较烦琐的公式推导。如果不画图，原理结构内容交代不清楚，而画图则会占用大量时间且不够准确。 　　利用多媒体，教师在备课时就可以提前制作课程所需的各种能级图、结构图和工艺流程图，利用文字、图像、声音等多项功能来帮助学生理解相应的理论内容。另外，由于不用在黑板上画图，节省了大量的时间，使教师有足够的时间去扩大和深化教学内容。同时利用多媒体可以重复展示重点内容，便于记忆，为课堂教学中的内容变化和教学环节的设计提供了便利，节省了授课时间。 　　例如：在讲授MOS器件的结构和工作原理时，需要从该器件的制作流程开始进行解释，而一个简单器件的工艺就有十几个步骤，示意图要占用多个版面。采用多媒体技术教学后，可以按照结构形成的工艺步骤逐步进行讲解，也可以使用不同的色彩、不同的形状代表不同的掺杂区域和不同的杂质类型，最终把抽象的知识转换成直观的图像。在进一步讲解MOS器件的工作原理时，可以直接利用之前形成的MOS结构图做成动画，演示电子和空穴的运动情况，使教学内容更加连贯，教学形式更加多样化。在节约时间的同时，使学生对微观过程印象深刻，对相关知识的理解也更加透彻。 　　二 传统教学的必要性 　　在半导体物理的讲授过程中，有大量、烦琐的公式推导，这是半导体物理课程一个很重要的特点。多媒体在复杂图形展示、图像演示等方面有一定的优势，但是如果公式推导也采用这种教学形式，则会造成教学进度太快，学生的思维跟不上，影响教学效果。 　　传统的教学方式经过多年的继承和发展，已经形成独特的优点。通过传统的板书教学，可以更好地控制教学的节奏，给学生留出足够的思考时间。因此，对于半导体物理这门课程来说，在讲授过程中，抽象、复杂的图像或工艺过程可以采用多媒体教学形式，而公式推导过程则需用传统的板书教学形式。 　　三 教学案例的构建和研究结果 　　1.教学案例的构建 　　考虑到传统教学和多媒体教学结合的教学模式在多学科教学中的成功，笔者将这一教学模式引入到半导体物理课程教学中，实践教学模式如下： 　　实验对象：同一电子类专业、相邻两届学生，均为大三上学期。其中：A班学生人数为71人，B班学生人数为70人。实验方法：同一老师任教，两个班的总课时均为54课时（其中教学课时48课时，习题课2课时，教学互动和讨论4课时）。 　　A、B两个班均采用传统教学为主，多媒体教学辅助。其中在前五章半导体材料物理特性的教学设计中，A班多媒体教学的课时比例为30%，B班为20%;在后面几章半导体器件物理特性的教学设计中，A班多媒体教学的课时比例为40%，B班为30%。总体控制B班多媒体教学课时分配比例低于A班10%左右。 　　在研究的过程中，A、B两个班教学内容中的公式的推导、定理的证明、例题的讲解等均采用板书形式，而在原理图、结构图、能级图和电路图等图表讲解上采取PTT演示或动画播放等多媒体辅助手段。不同之处在于，A班的图表直接利用多媒体演示进行讲解，B班的图表讲解先利用传统板书形式将器件的大致的结构形成过程、能级图的变化过程、特性曲线的变化趋势等逐一讲解，再利用多媒体进行总结、回顾，并形成完成图，以避免板书画图表过程中的不准确等因素。 　　2.研究结果 　　第一，